一种高密度存书书架及图书抓取装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高密度存书书架及图书抓取装置，包含书架及巷道车，框架上设置大量抽屉位置，抽屉位置中放置存储抽屉；存储抽屉中具有多个存储格，自存储抽屉的外侧至内侧逐一排列，每个存储格的大小与单本图书的大小相匹配；所述抽屉位置和存储抽屉间设置有空隙；所述巷道车上设置有提取装置，所述提取装置为水平伸缩抓取装置，自空隙伸入抽屉位置，抓取存储抽屉。另设置有运输篓和第一夹持机构，实现抽屉内图书与运输篓中图书的交换，提供了临时存储的空间，使得巷道车一次进出完成多本图书的抓取或归还，采用存储抽屉存储图书，书架的厚度延长，在空间宽度一定的条件下，有效降低巷道的数量，降低了巷道车的数量，减少了系统中的动力机构。
【专利说明】一种高密度存书书架及图书抓取装置
【技术领域】
[0001]本实用新型有关一种可以实现图书高密度存储的书架及与之配合的图书抓取装置，尤其适用于无人值守的闭架书库。
【背景技术】
[0002]现有技术中，作为图书的存储单元，书架多为立式结构，且分层设置，每一层的图书被立式放置，书背朝向外侧，并标有识别信息，便于读者查看及取阅。也有适用在全自动无人值守图书馆系统中的带有书盒的书架，其中书盒立式设置，开口朝外，便于图书夹持机构抓取。书盒上粘贴有识别装置，每一个书盒的位置被系统记录，通过巷道车上的夹持机构完成图书的取出或归还。
[0003]如此设计的书架，由于厚度的限制，会导致房间内巷道数量多，巷道车多，单个巷道车服务的图书量低，换言之，图书的存储量受到限制，仍有改进的空间。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种物品高密度存储装置，及可以自动完成存储及提取的装置，空间利用率高、结构简化、效率更高。
[0005]本实用新型首先提供了一种高密度存书书架及图书抓取装置，包含框架，所述框架上设置多列存书区域，每列存书区域中设置大量抽屉位置，抽屉位置中放置存储抽屉；所述存储抽屉中具有多个存储格，每个存储格的大小与单本图书的大小相匹配。所述存储格自存储抽屉的外侧至内侧逐一排列。
[0006]其中，所述框架包含横向支撑杆及纵向支撑杆，外侧和内侧的两个横向支撑杆形成一层，外、内两个横向支撑杆上设置四个突部，每个突部上设置一第一限位销，形成一个抽屉位置；相应的，所述存储抽屉的底壁上设置有与之配合的第一限位孔；所述突部与横向支撑杆之间形成有空隙。所述存储抽屉底壁上设置有第二限位孔，所述第二限位孔与上述空隙相对。所述存储抽屉底壁上设置有第二限位孔，所述第二限位孔与上述空隙相对。
[0007]本实用新型包含有巷道车，其设置于每列存书区域的旁侧，所述巷道车包含上、下轨道，所述上、下轨一体连接在所述框架上。
[0008]其中，所述巷道车上设置有提取装置，所述提取装置为水平伸缩装置，其上设置有第二限位销，所述第二限位销与存储抽屉上的第二限位孔相匹配，该提取装置自空隙伸入存储抽屉下方，自框架上取得存储抽屉或将其归还至框架上。
[0009]进一步讲，所述巷道车包含有设置于上、下轨道之间的纵向轨道，所述纵向轨道滑动连接一工作平台，所述提取装置设置在工作平台上；所述提取装置连接有第一旋转装置，通过第一旋转装置朝向纵向轨道方向倾斜。
[0010]其中，所述工作平台上还可以设置有至少一个运输篓位置，所述运输篓位置上活动设置有运输篓，所述提取装置与运输篓位置之间设置有第一夹持机构；所述运输篓位置设置在垂直于巷道方向的外侧，所述提取装置设置在垂直于巷道方向的里侧；所述运输篓位置连接有第二旋转装置，通过第二旋转装置朝向纵向轨道方向倾斜；所述第一夹持机构完成提取装置上的存储抽屉与运输篓位置上的运输篓之间的图书交换。
[0011]所述工作平台上固定设置有驱动齿轮和旋转齿盘，所述旋转齿盘通过中心镂空结构贯穿纵向轨道与驱动齿轮旋转齿合；所述旋转齿盘的一端连接一水平轨道，所述水平轨道连接升降轨道，所述第一夹持机构滑动连接在升降轨道。
[0012]本实用新型的有益效果如下。
[0013]1、采用存储抽屉存储图书，书架的厚度(横向宽度)可以延长，在空间宽度一定的条件下，有效降低巷道的数量，降低了巷道车的数量，减少了系统中的动力机构。
[0014]2、采用整体框架的方式，结构坚固，书架高度可以随意调整，尤其适合大型仓储式存储，书架高度可以达到多个楼层的高度，甚至可以达20M以上，单列存书区域厚度可达1.5米以上，背靠背设置的两列存书区域横向宽度可达3米以上。
[0015]3、采用堆垛机式巷道车，使其在高度上得以延伸，并保证其整体的坚固度。所述巷道车上设置有工作平台，存储抽屉和运输篓全部方在工作平台上，并通过第一夹持机构在工作平台上完成物品在两者之间的传递。使用驱动齿轮与旋转齿盘的方式，使得第一夹持机构可以完成O度~360度的旋转。工作平台上的运输篓位置可以设置多个，一般为2个，可以提尚工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型高密度存书书架的主视图。
[0017]图2为本实用新型高密度存书书架的俯视图。
[0018]图3为本实用新型高密度存书书架的侧视图。
[0019]图4为本实用新型高密度存书书架的立体图。
[0020]图5为本实用新型中存储抽屉的俯视图。
[0021]图6为本实用新型中存储抽屉的仰视图。
[0022]图7为本实用新型中巷道车的结构示意图之一。
[0023]图8为本实用新型中巷道车的结构示意图之二。
[0024]图9为本实用新型中巷道车的结构示意图之三。
[0025]图10为本实用新型中巷道车的结构示意图之四。
[0026]图11为本实用新型中巷道车上运输篓的俯视图。
[0027]图12为本实用新型中巷道车上运输篓的仰视图。
【具体实施方式】
[0028]本实用新型提出了一种可以实现高密度存书的书架，请参阅图1至图4所示，所述书架10包含有大量的横向支撑杆和纵向支撑杆，前(外)后(内)两个横向支撑杆101、102之间形成了一层，每一层上具有大量抽屉位置100，自上至下多层形成了一列存书区域。为了节省空间，两列存书区域背靠背设置，每列存书区域外设置有巷道，巷道车运行于巷道中，巷道车上设置有夹持机构。
[0029]其中，所述抽屉位置100用于放置存储抽屉20，大小与存储抽屉相适应，其可以是设置在横向支撑杆上的向上延伸的突部11共同形成的，前(外)后(内)两个横向支撑杆上共计四个突部11形成一个抽屉位置。所述突部11上可以设置有第一限位销12，实现对存储抽屉20的固定。此外，一个抽屉位置中前(外)后(内)两个相邻的突部11外侧可以设置有外挡板13，以构成对其内放置的存储抽屉的侧面遮挡，一个抽屉位置中左、右两个外挡板13形成了限制存储抽屉20的两侧。所述突部11突出于横向支撑杆101，其与横向支撑杆101之间具有空隙14，使得存储抽屉20的下方能够有足够的操作空间，供巷道车上的提取装置伸入。
[0030]如图5和图6所示，其为所述存储抽屉20的俯视图和仰视图，存储抽屉20的内部设置有多个分隔板22，其将存储抽屉20分出多个存储格23，单个存储格形成纵向容置空间，用于存放一本图书，大量存储格自抽屉外侧至内侧逐一排列，且在分隔板22之间设置一个或多个缺口 221，方便巷道车上的图书夹持机构自缺口处伸入至图书的两侧夹持图书。
[0031]另外，存储抽屉20底面上设置有与第一限位销12对应的第一限位孔21，和与巷道车上的提取装置相匹配第二限位孔24。如图6所示，存储抽屉20的外周设置4个第一限位孔21，分别对应上述四个突部11上的第一限位销。所述第二限位孔24位于第一限位孔21的里侧，与空隙14相对，用以与巷道车上的提取装置相配合。
[0032]本实用新型提出了存书抽屉的设计，使得书架的厚度得以大幅度延伸，单列存储区域的厚度可设计为1.5米以上，两巷道之间的距离达3米以上，由于书架厚度的增加，使得书架自身的稳定性提升，其高度随之可以延伸，最大程度的提高了书籍存储量，书架的框架还可以作为巷道车的有力支撑。书架厚度的增加将导致巷道及巷道车数量的减少，提升单个巷道车的工作效率也是本案需要解决的技术问题。
[0033]其中，书架的长度是其沿着巷道方向的延伸的距离，书架的厚度或宽度是其垂直巷道水平方向延伸的距离，书架的高度是其垂直于巷道纵向延伸的距离。框架的外侧是紧邻巷道的位置，框架的内侧是远离巷道的位置。
[0034]如图7和8所示，其展示了本实用新型中运行于上下轨道之间的巷道车的结构示意图，所述巷道车30设置在上轨道31和下轨道32之间，所述上轨道31和下轨道32可以与上述书架10—体连接，保证其运行的稳固性，这一点在书架具有较高高度时，尤其具有优势。
[0035]所述巷道车上具有纵向轨道33，所述纵向轨道33可以包含至少两条，均设置在具有相当强度的支撑柱上，保证巷道车在高度提升后还能维持其运行的稳定性。所述巷道车30上具有提取装置342和至少一个运输篓位置341，所述提取装置342与存储抽屉20形成连接，并将其拖至提取装置上，所述巷道车30上还设置有第一夹持机构35，用以完成提取装置上的存储抽屉20中与运输篓位置341上的运输篓40中物品的交换。
[0036]所述纵向轨道33上连接一工作平台34，该工作平台34可以在纵向轨道33上下滑动，上述运输篓位置341、提取装置342、第一夹持机构35等均设置在该工作平台34上，尤其可以这样设置，所述运输篓位置341设置在巷道车上的垂直于巷道的外侧，所述提取装置342设置于巷道车上的垂直于巷道的里侧，位于提取装置342上的存储抽屉20与位于运输篓位置341上的运输篓40相互平行，其内存储格的延伸方向一致，所述第一夹持机构35可以旋转，并在两者之间传递物品。当然，所述工作平台34也可以为可以旋转的工作平台，其与第一夹持机构35相互作用，在不限制存储抽屉或运输篓位置的情况下，实现物品的交换，这种方式要求工作平台的动力装置更多，成本相对较高。
[0037]如图9所示，提取装置342为二级或三级伸缩装置，宽度小于抽屉位置中的空隙14，最上层的伸缩板上设置有第二限位销343，与存储抽屉的第二限位孔24相匹配。
[0038]由于图书规格的差异性，存储抽屉20和运输篓40作为图书的存储单元，可以设计为多种型号。为了适应不同的厚度，抽屉内的存储格可以设计为多种厚度。可以根据实际存书规格进行合理设计，并可以在相同存书区域中设计不同的规格。，但出于控制成本和简化设计的考虑，存储抽屉20及运输篓40尤其需要具有固定的大小，存储格具有较少的规格或具有统一的规格，这将导致每一本图书在存储格中的位置可能存在差异，如:某一本图书靠前，靠后，靠左或靠右，图书被第一夹持机构取得后，夹持机构有可能抓住了图书的中心位置，也有可能是抓住了偏离中心的其他位置，在放入运输篓中的存储格时，需要考虑如何定位，才能准确放入。反之，当需要将运输篓中的图书放置在存储抽屉中时，同样需要考虑相同的问题，这将对夹持机构和整个系统的功能提出更高的要求，增加了设计成本和生产成本，提升了系统的复杂度。如使用没有定位系统的夹持机构，将会发生由于位置偏离，导致图书无法正确放入，造成系统的异常。
[0039]本专利为了解决相应的问题，提供一种简单有效的方案，所述提取装置342连接第一旋转装置或震动装置344，所述运输篓位置341连接第二旋转装置或震动装置345。如图9所示，通过旋转或震动，使得提取装置342上的存储抽屉20和运输篓位置341上的运输篓40朝向纵向轨道一侧发生倾斜，使得内部的图书均位于存储格的朝向纵向轨道侧，旋转动作后，旋转装置归位，使得存储抽屉20和运输篓40回归水平状态，第一夹持机构在存储抽屉20中取得的图书，将会以相同的位置放置在运输篓中，在无需额外定位系统的情况下，保证了抓取及放置的准确性。所述的运输篓位置341和提取装置342朝向纵向轨道一侧通过合页或转轴或类似装置设置在工作平台34上，而所述旋转装置344和345可以为设置在运输篓位置341和提取装置342远离纵向轨道另一侧的下方的凸轮结构。
[0040]巷道车提取存储抽屉的工作程序为:巷道车30到位，调整工作平台34高度，提取装置342伸入抽屉位置的空隙14中，工作平台提升，提取装置342的第二限位销343与存储抽屉20底面的第二限位孔24匹配，工作平台继续提升，使得存储抽屉20离开第一限位销12，提取装置342缩回，存储抽屉20离开抽屉位置，位于巷道车提取装置上，等待下一个工作流程。
[0041]本方案中运输篓位置341用于承载运输篓40，运输篓40活动设置在运输篓位置341，两者之间设置有限位机构，所述运输篓40小于存储抽屉20，用于接收存储抽屉20中出库的图书，其设置有多个存储格，每一个存储格与单本图书相适应所述第一夹持机构35可以旋转、升降并可以水平移动，在工作平台上完成图书的第一次交换。其首先通过升降，水平移动逐本取得存储抽屉中的图书，随后旋转至运输篓处，同样利用升降，水平移动将图书逐本放入。
[0042]所述第一夹持机构35的旋转动作是通过如下机构实现的，即:所述工作平台34上固定设置有驱动齿轮36，另设置旋转齿盘37，该旋转齿盘37中心为镂空，通过镂空结构贯穿纵向轨道33。所述旋转齿盘37外周设置有齿，其在驱动齿轮36的驱动下，可以围绕纵向轨道进行O度~360度的旋转，所述旋转齿盘37上连接一水平轨道38，所述水平轨道38连接升降轨道39，所述第一夹持机构35滑动连接在升降轨道39上。所述旋转齿盘37可以高于上述运输篓位置和提取装置，以便于第一夹持机构在上方拿取图书。使用具有图书交换功能的巷道车，可以在一次进出的过程中，将图书临时存储在巷道车上，以实现一次进出动作，可以取得一定数量的图书，从而提高巷道车的使用效率。
[0043]如图11及图12所示，所述运输篓40同样设置有分隔板及由分隔板分出的存储格，底面可以设置第三限位孔41和第四限位孔42，其中第四限位孔42与上述运输篓位置341上设置的限位销(未标识)相匹配，形成稳定的承载。所述第三限位孔41位于运输篓40的底壁的外端，运输篓位置341窄于运输篓40，使得第三限位孔41露出，方便下述运输篓接收装置接收运输篓。
【权利要求】
1.一种高密度存书书架及图书抓取装置，包含框架，其特征在在于: 所述框架上设置多列存书区域，每列存书区域中设置大量抽屉位置，抽屉位置中放置存储抽屉； 所述存储抽屉中具有多个存储格，每个存储格的大小与单本图书的大小相匹配。
2.如权利要求1所述的高密度存书书架及图书抓取装置，其特征在于:所述存储格自存储抽屉的外侧至内侧逐一排列。
3.如权利要求2所述的高密度存书书架及图书抓取装置，其特征在于:所述框架包含横向支撑杆及纵向支撑杆，外侧和内侧的两个横向支撑杆形成一层，外、内两个横向支撑杆上设置四个突部，每个突部上设置一第一限位销，形成一个抽屉位置；相应的，所述存储抽屉的底壁上设置有与之配合的第一限位孔；所述突部与横向支撑杆之间形成有空隙。
4.如权利要求3所述的高密度存书书架及图书抓取装置，其特征在于:所述存储抽屉底壁上设置有第二限位孔，所述第二限位孔与上述空隙相对。
5.如权利要求1或2所述的高密度存书书架及图书抓取装置，其特征在于，还包含有巷道车，其设置于每列存书区域的旁侧，所述巷道车包含上、下轨道，所述上、下轨一体连接在所述框架上。
6.如权利要求4所述的高密度存书书架及图书抓取装置，其特征在于，还包含有巷道车，其设置于每列存书区域的旁侧，所述巷道车包含上、下轨道，所述上、下轨道一体连接在所述框架上。
7.如权利要求6所述的高密度存书书架及图书抓取装置，其特征在于:所述巷道车上设置有提取装置，所述提取装置为水平伸缩装置，其上设置有第二限位销，所述第二限位销与存储抽屉上的第二限位孔相匹配，该提取装置自空隙伸入存储抽屉下方，自框架上取得存储抽屉或将其归还至框架上。
8.如权利要求7所述的高密度存书书架及图书抓取装置，其特征在于:所述巷道车包含有设置于上、下轨道之间的纵向轨道，所述纵向轨道滑动连接一工作平台，所述提取装置设置在工作平台上；所述提取装置连接有第一旋转装置，通过第一旋转装置朝向纵向轨道方向倾斜。
9.如权利要求8所述的高密度存书书架及图书抓取装置，其特征在于:所述工作平台上设置有至少一个运输篓位置，所述运输篓位置上活动设置有运输篓，所述提取装置与运输篓位置之间设置有第一夹持机构； 所述运输篓位置设置在垂直于巷道方向的外侧，所述提取装置设置在垂直于巷道方向的里侧； 所述运输篓位置连接有第二旋转装置，通过第二旋转装置朝向纵向轨道方向倾斜； 所述第一夹持机构完成提取装置上的存储抽屉与运输篓位置上的运输篓之间的图书交换。
10.如权利要求9所述的高密度存书书架及图书抓取装置，其特征在于:所述工作平台上固定设置有驱动齿轮和旋转齿盘，所述旋转齿盘通过中心镂空结构贯穿纵向轨道与驱动齿轮旋转齿合；所述旋转齿盘的一端连接一水平轨道，所述水平轨道连接升降轨道，所述第一夹持机构滑动连接在升降轨道。
【文档编号】B65G1/137GK204223619SQ201420715818
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】张帆, 张永发 申请人:北京理工大学